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健康大腦指南

作者:Ted Spiker

我 們這些戰後嬰兒潮時期出生的人從未指望能老來瀟洒自在。在年營業額達數十億美元的製藥行業的極力慫恿下,我們不但拚命解決脫髮、骨質疏鬆、肌肉萎縮、性慾衰退等問題,而且還努力保持身材,以便繼續穿去年的長褲。但是,有一項功能的喪失卻令醫藥界束手無策,它既無葯可吃,也沒有激光手術可做──大腦的衰退。這樣的前景實在可怕,以致我們連想都不願想。幸運的是,能幹的研究人員正開動腦筋,尋找方法消除傷病對大腦的影響,並且阻止記憶力的喪失。下面我們將拜會五位科學家,他們的工作就是探索位於你兩耳之間的這台超級計算機的每一個細節

記憶力衰退

米歇拉·加拉格爾博士(Michela Gallagher)

約翰·霍普金斯大學心理和大腦科學系主任

要說的話已經到了嘴邊,可你偏偏想不起來。有人問你上個周末做了什麼,你的腦子裡卻是一片空白。你在擔心這些徵兆是否暗示你參加社交活動過於頻繁,以致消耗了太多的腦細胞。米歇拉·加拉格爾卻說,事實並非如此。

在你身上所發生的一切很可能是所謂的老年性認知功能衰退──這是一種對健康無害的病症,它會減緩大腦形成新記憶的速度。56 歲的加拉格爾耗費了近十年的時間在老年老鼠身上潛心研究這種病症,因為老鼠的記憶衰退方式與人類大腦非常相似。在她的幫助下,科學家得出確切結論:腦細胞的減少並非造成老年性認知功能問題的原因。相反,通過對比記憶力良好的老年老鼠和記憶力衰退的老年老鼠的腦灰質,加拉格爾證明了這兩組老鼠的基因表達模式完全不同,其中包括了與海馬狀突起相關的近 100 個基因,而海馬狀突起是記憶形成的主要位置(參見圖示)。由於人類也具有類似的基因,因此這個發現很有說服力:它能加速改善記憶力的藥物的研發進程。加拉格爾說,「憑藉已經掌握的手段,我們可以嘗試著把動物模式轉換到人類治療學當中來。」加拉格爾與加利福尼亞半月灣的新創生 物技術公司 Saegis Pharmaceuticals 合作開展研究工作,Saegis 正對三種藥物進行臨床實驗,這三種藥物都是用來恢復與上述部分基因有關的大腦機能的。

在醫藥領域,記憶力是個熱門話題。目前,至少有 60 家公司在競相研製和測試改善記憶力的藥物(這些藥物可能在未來幾年內問世),Saegis 公司僅是其中的一家而已。首先問世的此類藥物很可能是用來治療輕度認知功能障礙的,科學家認為這種病情一旦惡化就將成為阿耳茨海默氏病的前兆,甚至發展成阿耳茨海默氏病。如果這些藥物真的有效,那麼 1,600 萬名 65 歲及 65 歲以上的美國人的生活將發生徹底改善。加拉格爾說:「你可以幫助那些業已 70 歲、80 歲,甚至是 90 歲的人恢復良好的認知功能。」而對於那些三四十歲的人而言,類似的治療方法則可以阻止、預防或者延緩老年性記憶力衰退現象的出現。

神經退化疾病

布魯斯·米勒醫學博士(Bruce Miller)

加州大學舊金山校部記憶與老化研究中心臨床治療主任

20 世紀 90 年代中期,神經科醫生布魯斯·米勒從一位擅長繪畫的病人身上發現了創造力與智力衰退之間的聯繫。這位年近 60 歲的病人患有額顳葉痴呆症,即 FTD,這種病會殺死位於左耳和左眼之間大腦額葉和顳葉中的細胞,導致患者喪失語言能力、社交能力和情緒控制力,美國共有 35 萬名額顳葉痴呆症患者。

據米勒推測,隨著這位病人痴呆症的惡化,他的繪畫技巧也會隨之削弱。但病人的兒子卻說:「不是這樣,他畫得越來越好了。」病人的兒子把父親近十年來繪畫作品的樣本寄給了米勒,看到這些畫之後米勒驚嘆不已:從滿是曲線和艷麗線條的抽象派作品,到生動表現細節的具象派作品──畫面上是一隻紫色的小鳥和一艘細緻入微的帆船(這幅畫如今就掛在米勒的辦公室里),畫家曾去過夏威夷,而畫中的小鳥就是他憑著那段記憶畫出的──從中可以看出畫家的技藝有了顯著提高。米勒說:「他剛開始的時候並沒有什麼天分,他是憑籍不斷磨練來提高技藝的。與此同時,他也變得異常古怪,我每次看到他時,他都只穿紫色襯衫和黃色的褲子。而他的繪畫作品中也到處都充斥著紫色和黃色。」

這位病人病情的變化引導科學家進一步研究大腦究竟是如何在某些部位喪失功能的情況下從另外一些部位獲取力量的。米勒開始鼓勵痴呆症患者根據實際情況重點實施康復治療──著重強化的是大腦中仍在正常運轉的部分。

每年有 600 位阿耳茨海默氏病或其他神經退化疾病的患者到米勒的診所就醫,54 歲的他總是認真觀察病人的病情,希望從中找到有關大腦結構的線索。他說:「好的研究工作都是從某次專心觀察開始的。」米勒回憶起他曾診斷過的一個病例,這位病人患上痴呆症的第一個徵兆是失去了同情心。他的妻子在做園藝時不小心剪掉了一個指尖。這位病人非但沒有幫助妻子,反而漫不經心地走去鄰居的花園歸還修枝剪,並告訴鄰居他已經不再需要這把剪子了。然後他讓妻子進屋去,因為她不停流血的手指會引起別人說三道四,這會令他感到尷尬。隨後他又對妻子說,除非他找到自己的駕照才能開車送她去醫院,否則他有可能被警察抓住。針對這位男子的古怪行為,科學家展開了一系列研究,最終結果顯示了痴呆症患者的扁桃體是如何喪失功能的──而這部分大腦所控制的正是人們的情緒。

目前還沒有治療痴呆症的辦法。但米勒希望更全面地了解異常行為信號在大腦中的變化情況,從而改善藥物在病人發病初期的治療作用。他說,這樣「我們就可以在大腦過度受損之前治療痴呆症。」

腫瘤

基思·布萊克醫學博士(Keith Black)

洛杉磯 Cedars Sinai 醫療中心神經外科主任

你的大腦也有門衛。它的名字叫血腦屏障──這是一層包埋在大腦中的特殊毛細管網路,它可以保護大腦不受毒素和細菌的侵害,而一旦毒素和細菌入侵大腦將嚴重受損,從而引發痙攣、昏迷等各種癥狀。然而,這個由光滑柔軟的繩索構成的門衛也會把藥物等可能對大腦有益的物質拒之門外。這就是腦癌患者所面臨的一大難題。

基思·布萊克說,「據統計,治療腦部腫瘤的藥物中,98% 都無法有效進入大腦。」布萊克經過研究發現,患有腦腫瘤的腦毛細管與其他健康的腦毛細管之間存在分子上的差別。根據這個發現,他研製出了一種藥物輸送系統,該系統能打開大腦的防護門,讓具有治療作用的化學藥劑穿過血腦屏障,準確地吸附在腦腫瘤上,同時又不傷害其他健康的腦組織。布萊克 說:「這對大腦中的兩個部分都是極為有益的。藥物可以在不對健康的腦組織產生有害作用的同時對發生病變的部分進行治療。」實驗室測試表明,布萊克的這一對人類癌細胞進行治療的初期研究使藥物進入大腦的成功率提高了三倍到十倍。該治療方法有望在一年之內進入臨床實驗階段。

布萊克每年要做 200 例腦科大手術,他還研製出了一種可以增強人體對腦腫瘤的免疫力的疫苗。腦癌發病率自 1973 年以來上升了 25%,其中人類診斷腫瘤技術水平的提高是發病率上升的原因之一,但據布萊克猜測,發病率上升也是環境毒素導致的結果。他說,「大家知道,我們生活環境中的許多毒素都會使實驗室里的動物患上腦腫瘤,從公路污染物中的微分子到熱狗中的亞硝酸鹽都是罪魁禍首。」

布萊克利用從腦腫瘤中提取的蛋白質加工成疫苗,這種疫苗是由特殊「抗原」組成的白血球,醫生用皮下注射的方式把疫苗注入病人體內。白血球可以激活免疫系統中的殺手 T 細胞,隨後 T 細胞便可以尋找、攻擊腫瘤。一項研究結果顯示,39% 的接種疫苗病人壽命延長了兩年多,而在接受控制治療的病人中,這一比例僅為 8%。布萊克認為,與目前我們正在使用的相對原始的腫瘤治療方法(如化療或者腫瘤切除)相比,這種 有針對性的、精確定位的治療辦法才是腫瘤治療學的未來。他說:「當我們開始有了此類突破性的認識,並對生物學和生理學有了更深刻的了解後,我們就能設計出更有智慧的治療方法。」

診斷學

朗·海斯醫學博士(Ron Hayes)

佛羅里達大學麥克奈特大腦研究所腦外傷研究中心主任

用力撞擊頭部會使大腦嚴重損傷,這已經算不上什麼新鮮事了。但是,最初的這種撞擊可能並不會致使你產生腦震蕩或者嚴重昏迷。當你受傷時,你的大腦會釋放出蛋白,它會加重你的傷勢──這種作用在你受傷之後才會發生。朗·海斯說:「你可以把這些蛋白想像成正在熟睡的`吃豆'遊戲中的小精靈(Pac-Men)。大腦受傷後,它們便被激活並開始四處流竄,吞噬它們見到的所有東西。你的大腦受傷後,腦組織在今後數月里會持續萎縮。最終,大腦將自動消化這種損傷。」

海斯說,如今的問題是醫生還無法確定這種蛋白釋放的位置,也無法監控它們的釋放。大腦受到震蕩後,目前的透視檢查──如核磁共震(MRI)和電腦斷層攝影術(CT scan)──都只能顯示創傷的物理特徵,如腫脹。醫生可以通過血液化驗來確診糖尿病或高膽固醇,但他們卻無法了解受過外傷的大腦內部所發生的化學變化。海斯說:「在這方面我們茫然無措。」 為了填補此項檢測技術方面的空白,59 歲的海斯於去年創建了一家名為 Daimonion Diagnostics 的生物技術公司。他計劃在三年內研製出檢測辦法的雛形。而海斯的最終目標則更為遠大:發明可以繪製大腦物理結構和生物化學結構的高科技透視技術。

如果海斯(或者其他人)成功實現了這個目標,醫生和護理人員在未來就可以用攜帶型工具即刻檢查出病人的傷勢。隨後,通過監視大腦在每一治療階段中的化學構成,醫生就能確定對每個病人而言最有效的藥物。此類工具還可以用來診斷阿耳茨海默氏病和帕金森氏症等疾病的致病因素(有 一種理論認為,如果腦外傷損壞了血腦屏障並導致那些具有破壞作用的蛋白質進入大腦,就會引發類似病症)。醫生可以監控神經退化疾病的早期癥狀,因而從理論上講醫生能為病人開出預防此類疾病發作的藥物,所以這類工具還能起到預防作用。

儘管目前還未出現此類藥物,但這一事實並未讓海斯感到氣餒。他預言,只要你能找到檢測方法,有效的藥物就會應運而生。海斯說:「我們在大腦科學領域裡所研究的是診斷學,而非治療學。一些正在研製中的藥物都可供我們使用,但我們卻無法評定這些藥物的療效究竟如何。這方面的研究才是具 有革命意義的研究。」

身心關係

赫伯特·本森醫學博士(Herbert Benson)

哈佛醫學院身心醫療研究所內科副教授

20 世紀 60 年代,赫伯特·本森一直是人們嘲諷的對象,人們對他的嘲笑甚至超過了對倫尼·布魯斯(Lenny Bruce,美國社會諷刺作家、喜劇演員,以用黑色幽默言辭抨擊偽善行為而著稱──譯註)。本森是一名受過專業培訓的心臟病專家,他對壓力與心臟病之間的聯繫非常好奇,因此他開始研究大腦是如何影響人體的。本森在早期研究中發現,人陷入思考時,血壓會降低,呼吸頻率會放慢,新陳代謝也會減速(當新陳代謝在短時間內減慢 時,如減緩 10 分鐘,人的身心就能得到放鬆)。

對身心關係的研究在當時被視為怪談,它甚至連醫學研究領域中的冷門都算不上。就是在這樣的環境中,本森希望更多地了解有關身心關係的知識。他開始對一種被他稱為放鬆反應的現象做實驗,這一實驗分兩步實施。步驟一:不斷重複一個單詞、片語或動作。步驟二:讓大腦進入空明狀態。這項實驗的目的是挖掘大腦的力量並利用它促使肉體舒適、安寧。最初,人們認為對放鬆反應的「嘲笑是合情合理的,」但事實證明,這項實驗描述的正是下丘腦的功能,而這部分器官能控制人體做出「搏鬥還 是逃跑」的反應。如今,身心醫學領域正在蓬勃發展,而本森則被認為是這一領域的先鋒。

68 歲的本森說:「一半以上去就醫的病人看的都是身心壓力方面的問題,而醫生僅僅用藥物和手術的方法來治療相關病症,這是不夠的。」他把醫學看作是三足鼎立的板凳──手術、藥物和自我治療──其中自我治療又包含了營養調理、身體鍛煉和精神療法三方面。儘管本森的研究已經證明,放鬆反應可以治療憂慮、輕度憂鬱、高血壓、慢性疼痛和失眠等體症,但他認為放鬆反應對大腦健康同樣至關重要,「當人們處於焦慮狀態時,他們同樣無法記憶。放鬆反應可以讓人們擺脫壓力,提高工作質量和效率。」

譯者:錢志清

佛羅里達大學麥克奈特大腦研究所腦外傷研究中心主任朗·海斯醫學博士和凱文·王博士

促進神經健康的六種鍛煉方法

所有有益於身體健康的事情同樣有益於大腦的長期健康,如少吃油炸食品,抽時間參加自行車鍛煉,不斷使用大腦是使之比身體更具活力的最有效方法之一

對比精美之處 《發現你的天賦》(Discover Your Genius)一書的作者邁克爾·蓋爾布(Michael Gelb)說,品評類似事物之間的差別──例如,梵高和塞尚畫的蘋果各有什麼特點,或者品嘗一下兩種波爾多葡萄酒之間有何區 別──可以提高大腦的感知能力。「辨別事物之間的異同是提高大腦工作效率和敏銳性的主要方法。是什麼因素使某些人更擅長銷售業務?多獲取一些微妙的信息──剖析那些無法用語言表述的線索,了解是否該提另一個問題,體會銷售工作即將成功的準確時機。你必須看到競爭對手看不到的東西。」

擺脫慣例的束縛 首先告訴你一則壞消息:如果你不勤於用腦,你的大腦就無法變得更強而有力。接下來,再告訴你一則好消息:度假是強化思維能力的好辦法,而且度假地的異域風光愈濃,你對它的了解愈少,鍛煉效果就會愈明顯。伊利諾伊大學心理學教授丹尼斯·帕克(Denise Park)說:「利用地圖來刺激你的大腦,但刺激的方法要與以往不同。你要利用從視覺到空間的技巧來看地圖,隨後把行進路線轉化為口語符號──如我該左轉還是右轉?這個過程要求大腦快速處理信息。」

橫向書寫 找一個單詞作為主題詞並把它寫在紙張的中心,由它開始編寫你的下一個項目提綱或是會議提要。隨後,圍繞這個單詞把你想到的所有觀點都快速記錄下來,用橫線連接相似的觀點,然後再補充一些相關的辭彙和其他內容。蓋爾布把這種非線性寫作稱為「思維繪圖」。它不但能開發負責分析工作的一側大腦(即左半腦),還能幫助你開發負責創造力的那一側大腦(即右腦),二者結合可以訓練大腦產生更多的想法,提高大腦的想像力,並且鍛煉大腦在觀察事物時既能做到高屋建瓴又能體察入微。

關閉自動駕駛功能 不要在每日走慣的老路上溜達,而是重新安排各項事物。布萊克說:「處理新任務對於保持大腦連接點的活躍性至關重要。每個腦細胞與其他腦細胞之間都有 10 萬個連接點。這就像是鍛煉肌肉群。你鍛煉的越多,肌肉的密度就會越大。而高密度同樣有益於大腦的協調。」用不同的方法鍛煉大腦──如學習新技術、新遊戲或者其他語言──就如同 在強迫大腦進行思維意識中的仰卧舉重鍛煉一樣。

與聰明人相處 要想變得更聰明,就應該置身於思維活躍的人群之中──要麼親身參與,要麼在那些由成功者組成的網上社區里交流思想。蓋爾布說:「如果你整日與一群粗魯愚笨的人為伍,你會覺得自己是個聰明人,但你卻永遠也無法變得更聰明。人類是從模仿中學習進步的。」

視覺「乒乓球」練習 托萊多大學的研究人員發明了一種小遊戲,下一次你在記憶某事時可以嘗試一下。他們認為,來迴轉動眼球──從右至左,再由左至右──20 秒鐘,可以活躍負責增強記憶的那部分大腦。這份研究報告的作者斯蒂芬·克里斯特曼(Stephen Christman)說,這種眼球的運動可以同時刺激兩個腦半球中的額葉區域──這部分大腦對恢復記憶非常重要。


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